一種高精度高硬度低成本曲軸加工工藝制造技術

本發明專利技術涉及曲軸加工技術領域。目的在于提供一種高精度高硬度低成本曲軸加工工藝。所采用的技術方案是：(1)鍛造曲軸胚體；(2)對曲軸胚體進行精、粗車加工；(3)通過砂輪對曲軸進行打磨；(4)對曲軸校直；(5)通過淬火裝置對曲軸的連桿軸頸進行熱處理；本發明專利技術十分便于掌握且能夠避免對曲軸造成損傷。

A high precision, high hardness and low cost crankshaft processing technology

The invention relates to the field of crankshaft machining technology. The aim is to provide a high precision, high hardness and low cost crankshaft processing technology. The adopted technical schemes are: (1) forging the crankshaft embryo; (2) finishing and roughing the crankshaft embryo; (3) grinding the crankshaft by grinding wheel; (4) straightening the crankshaft; (5) heat treatment of the crankshaft connecting rod journal by quenching device; and the invention is very easy to master and can avoid damage to the crankshaft.

【技術實現步驟摘要】
一種高精度高硬度低成本曲軸加工工藝
本專利技術涉及曲軸加工
,具體涉及一種高精度高硬度低成本曲軸加工工藝。
技術介紹
曲軸是引擎的主要旋轉機件，裝上連桿后，可承接連桿的上下運動變成循環運動。是發動機上的一個重要的機件，其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵制成的，包括:主軸頸，連桿頸等。曲軸的加工過程主要包括：毛胚鍛造、曲軸的機械加工、曲軸校直、曲軸熱處理等。現有技術中曲軸的機械加工主要包括對主軸頸及連桿軸頸的車加工、打磨等；在對主軸頸和連桿軸頸進行打磨的過程中，現有中缺乏對打磨位置溫度的有效控制，導致在打磨的過程中局部溫度過高，造成曲軸變形失準。同時，打磨過程中產生的碎屑也極大的影響了車間環境，甚至造成曲軸表面損傷。現有技術中對曲軸的校直方法主要包括：冷壓校直、表面敲擊校直、火焰校直。冷壓校直由于曲柄分別在不同的平面上，而且沿長度方向曲軸的剛度不同，因此最大的壓校變形不一定發生在所加壓力的作用方向上，而往往發生在危險端面的軸頸圓角處，從而造成應力集中，使曲軸的疲勞強度降低。表面敲擊校直是通過手錘、氣錘、鏨子、扁鏟等工具對曲軸表面進行敲擊的方式進行校直，但對工作人員操作熟練度要求較高，同時，在敲擊的過程中容易對曲軸表面造成損傷，常常出現裂痕。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種高精度高硬度低成本曲軸加工工藝，十分便于掌握且能夠避免對曲軸造成損傷。為實現上述專利技術目的，本專利技術所采用的技術方案是：一種高精度高硬度低成本曲軸加工工藝，包括以下步驟：(1)、鍛造曲軸胚體；(2)、對曲軸胚體進行精、粗車加工；(3)、通過砂輪對曲軸進行打磨，所述砂輪包括位于中心的金屬基體和位于金屬基體外圍的砂輪主體。所述金屬基體上設置穿軸通孔和多個螺栓孔，所述穿軸通孔位于金屬基體的中心，所述螺栓孔以穿軸通孔為中心呈環形均勻分布。所述砂輪主體的周面上沿周面設置一圈環形的凹槽，砂輪主體的兩側面分別設置多根弧形的導向條，所述導向條以金屬基體為中心呈放射狀均勻分布。所述砂輪主體的厚度由周面處向中心處逐漸增加。相鄰兩導向條之間構成碎屑收集通道。(4)、對曲軸校直，包括以下步驟：A、把需要校直的曲軸兩端放置在支架上使曲軸能夠進行旋轉，且保持曲軸的前端軸和后端軸處于水平；B、一邊轉動曲軸，一邊用百分表測量各主軸頸的徑向跳動量；記錄數據，并特殊標記變形量最大的位置；接著將變形量最大的位置調整至凸出方向朝上的狀態；C、在變形量最大的位置套設電磁加熱線圈并設置護罩，護罩具有防火、保溫和磁屏蔽的特性；護罩以正好罩住變形區域為宜；護罩內表面設置冷卻水噴頭，冷卻水噴頭與冷卻供水管連通；D、利用電磁加熱線圈對曲軸變形量最大的位置進行加熱，根據主軸頸徑向跳動量的大小選擇加熱至750～850℃，保溫6～8分鐘，保溫結束后立即通過冷卻水噴頭快速噴水進行冷卻；E、重復步驟B、C、D,直到各主軸頸的徑向跳動量均達到允許值以下；F、接著將曲軸整體加熱至200～250℃，保溫1～1.5小時，再緩冷至常溫，校直工作結束。(5)、通過淬火裝置對曲軸的連桿軸頸進行熱處理，在淬火的過程中將連桿軸頸加熱至820～850℃，保溫30～40秒后噴水冷卻。優選的，在步驟D中，當跳動量在0.2～0.25mm之間時，加熱至830～850℃，保溫8分鐘；當跳動量在0.15～0.20mm之間時，加熱至780～830℃，保溫7分鐘；當跳動量小于0.15mm時，加熱至750～780℃，保溫6分鐘。優選的，所述步驟F中，將曲軸在高溫烘房內整體加熱至230℃，緩冷為關閉烘房后曲軸隨烘房自然降溫。本專利技術的有益效果集中體現在：1、在對曲軸進行打磨的過程中，特有的砂輪構造在使用時，通過穿軸通孔和螺栓孔與磨機的轉軸連接，利用砂輪主體的周面對曲軸的軸頸進行打磨，打磨的過程中可向凹槽內噴灑水或其他冷卻液，避免在打磨時出現干磨的狀態，便于對工件溫度的控制，提高了加工的效果。同時，相鄰的兩根導向條之間構成碎屑收集通道，碎屑收集通道靠近砂輪主體周面的一端開口大，另一端開口小，在砂輪主體轉動的過程中，碎屑收集通道開口大的一端可將碎屑捕捉并將碎屑向開口小的一端導向。另外，砂輪主體的厚度由周面處向中心處逐漸增加，一方面彌補了由于凹槽設置導致的結構強度的不足，另一方面更加便于碎屑從碎屑收集通道靠近金屬基體的一端匯聚排出，只需要向金屬基體處定向噴水即可降低粉塵，使用非常方便。2、在校直的過程中，采用電磁加熱線圈對主軸頸進行加熱，使變形量最大的主軸頸具有塑性，使得其內應力得到完全的釋放，在校直完成后無反彈；通過冷卻水噴頭射出的冷卻水對曲軸進行淬火，保證了曲軸的高硬度和耐磨性能。同時，和傳統的表面敲擊校直和冷壓校直相比，避免了對曲軸造成損傷，保證了曲軸的精度。3、在校直的過程中，通過對溫度和時間的控制就能實現對校直度的精準控制，且操作步驟和設備都較為簡單，便于掌握和推廣。4、在校直的過程中，護罩的設置一方面可以實現隔離保護，另一方面具有的保溫作用也可以提高電磁加熱線圈的加熱效果。5、在校直的過程中，優選通過向護罩內充入氮氣，有效的阻隔了空氣，避免了曲軸在高溫下與空氣直接接觸發生氧化，有效的保持了曲軸自身的理化特性。附圖說明圖1為砂輪的結構示意圖；圖2為圖1的右視圖；圖3為圖1中所示結構的G-G向視圖。具體實施方式下面將通過實施例的方式對本專利技術進行進一步的闡述。所生產的曲軸為三根六缸發動機的曲軸，分別作為實施例一、二和三，曲軸的7個主軸頸編號依次為a、b、c、d、e、f和g。結合圖1-3所示，實施例一、二和三采用的砂輪包括位于中心的金屬基體1和位于金屬基體1外圍的砂輪主體2。砂輪的金屬基體1可以是鋁基體、鋁合金基體等。所述金屬基體1上設置穿軸通孔3和多個螺栓孔4，所述穿軸通孔3和螺栓孔4均用于與磨機連接。所述穿軸通孔3位于金屬基體1的中心，所述螺栓孔4以穿軸通孔3為中心呈環形均勻分布。所述砂輪主體2的周面上沿周面設置一圈環形的凹槽5，所述凹槽5的深度通常在2-15mm之間，當然，根據砂輪主體2實際的大小，也可以作相應的調整。所述凹槽5一般位于砂輪主體2周面的中心。如圖2所示，也就是凹槽5將砂輪主體2周面的中心均分為兩個部分，這樣更加便于控制打磨的位置。砂輪主體2的兩側面分別設置多根弧形的導向條6，圖1中導向條6的數量為8根，8根導向條6以金屬基體1為中心呈放射狀均勻分布。所述砂輪主體2的厚度由周面處向中心處逐漸增加，也就是砂輪主體2的厚度從外緣向內緣逐漸變厚。相鄰兩導向條6之間構成碎屑收集通道7，也就是說圖1中也有8條碎屑收集到7。需要注意的是，在將砂輪安裝在磨機上時，需要保持碎屑收集通道7的開口較大一端的朝向與磨機轉軸的轉動方向一致，也就是圖1中砂輪按順時針方向旋轉。砂輪在使用時，通過穿軸通孔3和螺栓孔4與磨機的轉軸連接，利用砂輪主體2的周面對曲軸的軸頸進行打磨，打磨的過程中可向凹槽5內噴灑水或其他冷卻液，避免在打磨時出現干磨的狀態，便于對工件溫度的控制，提高了加工的效果。相鄰的兩根導向條6之間構成碎屑收集通道7，碎屑收集通道7靠近砂輪主體2周面的一端開口大，另一端開口小，在砂輪主體2轉動的過程中，碎屑收集通道7開口大的一端可將碎屑捕捉并將碎屑向開口小的一端導向。同時，砂輪主體2的厚度由周面處向中心處逐漸增加，一方面彌補了由于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種高精度高硬度低成本曲軸加工工藝，其特征在于：包括以下步驟：(1)、鍛造曲軸胚體；(2)、對曲軸胚體進行精、粗車加工；(3)、通過砂輪對曲軸進行打磨，所述砂輪包括位于中心的金屬基體(1)和位于金屬基體(1)外圍的砂輪主體(2)；所述金屬基體(1)上設置穿軸通孔(3)和多個螺栓孔(4)，所述穿軸通孔(3)位于金屬基體(1)的中心，所述螺栓孔(4)以穿軸通孔(3)為中心呈環形均勻分布；所述砂輪主體(2)的周面上沿周面設置一圈環形的凹槽(5)，砂輪主體(2)的兩側面分別設置多根弧形的導向條(6)，所述導向條(6)以金屬基體(1)為中心呈放射狀均勻分布；所述砂輪主體(2)的厚度由周面處向中心處逐漸增加；相鄰兩導向條(6)之間構成碎屑收集通道(7)。(4)、對曲軸校直，包括以下步驟：A、把需要校直的曲軸兩端放置在支架上使曲軸能夠進行旋轉，且保持曲軸的前端軸和后端軸處于水平；B、一邊轉動曲軸，一邊用百分表測量各主軸頸的徑向跳動量；記錄數據，并特殊標記變形量最大的位置；接著將變形量最大的位置調整至凸出方向朝上的狀態；C、在變形量最大的位置套設電磁加熱線圈并設置護罩，護罩具有防火、保溫和磁屏蔽的特性；護罩以正好罩住變形區域為宜；護罩內表面設置冷卻水噴頭，冷卻水噴頭與冷卻供水管連通；D、利用電磁加熱線圈對曲軸變形量最大的位置進行加熱，根據主軸頸徑向跳動量的大小選擇加熱至750～850℃，保溫6～8分鐘，保溫結束后立即通過冷卻水噴頭快速噴水進行冷卻；E、重復步驟B、C、D,直到各主軸頸的徑向跳動量均達到允許值以下；F、接著將曲軸整體加熱至200～250℃，保溫1～1.5小時，再緩冷至常溫，校直工作結束。(5)、通過淬火裝置對曲軸的連桿軸頸進行熱處理，在淬火的過程中將連桿軸頸加熱至820～850℃，保溫30～40秒后噴水冷卻。...

【技術特征摘要】
1.一種高精度高硬度低成本曲軸加工工藝，其特征在于：包括以下步驟：(1)、鍛造曲軸胚體；(2)、對曲軸胚體進行精、粗車加工；(3)、通過砂輪對曲軸進行打磨，所述砂輪包括位于中心的金屬基體(1)和位于金屬基體(1)外圍的砂輪主體(2)；所述金屬基體(1)上設置穿軸通孔(3)和多個螺栓孔(4)，所述穿軸通孔(3)位于金屬基體(1)的中心，所述螺栓孔(4)以穿軸通孔(3)為中心呈環形均勻分布；所述砂輪主體(2)的周面上沿周面設置一圈環形的凹槽(5)，砂輪主體(2)的兩側面分別設置多根弧形的導向條(6)，所述導向條(6)以金屬基體(1)為中心呈放射狀均勻分布；所述砂輪主體(2)的厚度由周面處向中心處逐漸增加；相鄰兩導向條(6)之間構成碎屑收集通道(7)。(4)、對曲軸校直，包括以下步驟：A、把需要校直的曲軸兩端放置在支架上使曲軸能夠進行旋轉，且保持曲軸的前端軸和后端軸處于水平；B、一邊轉動曲軸，一邊用百分表測量各主軸頸的徑向跳動量；記錄數據，并特殊標記變形量最大的位置；接著將變形量最大的位置調整至凸出方向朝上的狀態；C、在變形量最大的位置套設電磁加熱線圈并設置護罩，護罩具有防火、保溫和...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張強，周毅濤，沈楠，
申請(專利權)人：四川省宜賓普什汽車零部件有限公司，
類型：發明
國別省市：四川,51